碳纤维和碳纤维复合材料有什么不同？

碳纤维是指一根根的碳纤维丝束，而碳纤维增强复合材料，是很多碳纤维丝束按照一定的方向排布，然后将它们与树脂、陶瓷、金属等基体混合连接在一起。

碳纤维更像布料，可以弯折，可以卷成一卷。而在碳纤维复合材料的应用中，纤维的排布既可以是单一方向的，也可以是多方向交叉叠加的。例如在一些碳纤维制品上我们常会看到的斜纹和平纹。

碳纤维的分布密度会对碳纤维复合材料的性能产生直接影响。简单说，纤维越密，单位体积内的纤维越多，沿纤维方向的强度就越高；反之，纤维越疏，单位体积内的纤维越少，碳纤维材料的强度也就越低。

同样是金属材料，铜的韧性虽然比钢材好，但是强度却明显不如钢材，铝合金的塑性好，强度接近甚至超过不锈钢。再比如同样的纤维复合材料，碳纤维 CFRP 的强度要明显高于玻璃纤维 GFRP，但是碳纤维的韧性要差一些。就拿碳纤维和我们常见的钢材来说，碳纤维的强度在400MPa-800MPa左右，而普通钢材的强度为200MPa到500MPa，并没有达到数倍乃至十倍。

事实上，对于大多数碳纤维复合材料来说，测试的强度虽然可能比钢材要好很多，但并没有达到天差地别的程度。我们可以比较一下一般的碳纤维和一般的钢材。比如说，我们可以看一下强度和断裂能量的对比。简单说，我们用不同材料做成相同大小的筷子一样的圆柱体。所谓强度就是拉断这根筷子所需要的力，而所谓断裂能量就是用一个大铁锤砸断这根筷子所需要的能量，一定程度上体现的就是材料的抗冲击能力。